Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Курсовой проект - Проектирование ВОЛС на участке зоновой сети - файл наурыз-ВОЛС-КП.DOC


Курсовой проект - Проектирование ВОЛС на участке зоновой сети
скачать (122.4 kb.)

Доступные файлы (1):

наурыз-ВОЛС-КП.DOC275kb.15.10.2005 02:28скачать

Загрузка...

наурыз-ВОЛС-КП.DOC

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Государственный комитет РФ по связи и информатизации Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект на тему:

"Проект магистральной (внутризоновой) ВОЛС"
Срок сдачи _______ Срок защиты_____________

Ст.гр._______________ Срок выдачи______________

1. Выбрать и обосновать трассу прокладки ВОЛС между

пунктами Новосибирск - Новокузнецк

2. Рассчитать необходимое число каналов.

3. Выбрать систему передачи и определить требуемое число оптических волокон в ОК Выбрать тип ОК и начертить поперечный разрез ОК.

4. Рассчитать параметры ОК.

5. Определить длину регенерационного участка.

6. Разработать структурную схему организации связи и привести схему размещения регенераторов.

7. Составить смету на строительство и монтаж ВОЛС


Исходные данные:
n1=1,497 n2=1,490 λ=1,55

Руководитель проекта Первушина Л.В.


Введение
Научно-технический прогресс во многом определяется скоростью передачи информации и ее объемом. Возможность резкого увеличения объемов пе­редаваемой информации наиболее полно реализуется в результате применения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), которые по сравнению с такими широко распространенными средствами, как спутниковая связь и радиорелей­ные линии, имеют значительно более широкую полосу пропускания.

В мире достигнут огромный прогресс в развитии ВОЛС. В настоящее время волоконно-оптические кабели и системы передачи для них выпускаются многими странами мира. В связи с появлением систем передачи синхронно-цифровой иерархии получают широкое применение современные отече­ственные волоконно-оптические кабели и волоконно-оптические системы пере­дачи (ВОСП).

Применение оптических кабелей целесообразно и экономически эффек­тивно на всех участках взаимоувязанной сети связи РФ. Это не только значи­тельно повышает технико-экономические показатели систем передачи, но и обеспечивает возможность поэтапного перехода к цифровым сетям интеграль­ного обслуживания.

В нашей стране широко используются ВОЛС на межстанционных соеди­нительных линиях ГТС, магистральных и внутризоновых линиях, на локальных компьютерных сетях и сетях кабельного телевидения.

Важным этапом развития магистральной сети связи является строительство Транссибирской волоконно-оптической линии связи (ТСЛ), пролегающей по территории России и связывающей Европу с Японией и Южной Кореей.

Строительство волоконно-оптических линий связи так же, как электрических кабельных линий связи, осуществляется строительно-монтажными управлениями акционерного общества "Союз-Телефонстрой", а также передвижными механизированными колоннами концерна "Связьстрой", в системе которых организуются линейные или прорабские участки. Силами этих участков выполняются такие основные виды работ по строительству, как разбивка трассы линии и определение мест установки НРП на местности в соответствии с проектом на строительство, доставка кабеля, оборудования и других материалов на кабельную трассу, испытание, прокладка и монтаж кабеля и оконечных устройств, проведение приемосдаточных испытаний.

Основной задачей технической эксплуатации ВОЛС является обеспечение качественной и бесперебойной их работы. Бесперебойная работа ВОЛС достигается постоянным техническим надзором за их состоянием, систематическим выполнением профилактических мероприятий по предупреждению повреждений и аварий, своевременным устранением возникающих неисправностей и проведением необходимых дополнительных работ.

Техническая эксплуатация магистральных ВОЛС координируется акционерным обществом "Ростелеком" через территориальные центры магистральных связей (ТЦМС). В состав ТЦМС входят технические узлы магистральных связей (ТУСМ), а в состав ТУСМ, в свою очередь, - сетевые узлы связи (СУС) и кабельные участки (КУ).

Содержание курсового проекта, представляет собой разработку и проектирование кабельной магистрали для организации многоканальной связи различного назначения между городами Новосибирск и Новокузнецк.

Курсовой проект содержит следующие этапы проектирования кабельной магистрали:

  • выбор трассы;

  • конструктивный расчет кабеля;

  • расчет параметров передачи;

  • расчет защиты от влияний;

  • расчет объема строительных работ..

1.Выбор и обоснование трассы прокладки ВОЛС
Трассу для прокладки оптического кабеля выбирают исходя из следующих

условий:

- минимальной длины между оконечными пунктами;

- выполнения наименьшего объема работ при строительстве;

- возможности максимального применения наиболее эффективных средств индустриализации и механизации строительных работ;

- удобства эксплуатации сооружений и надежности их работ.

Проектирование кабельной трассы осуществляется следующим образом:

сначала выполняется обоснование экономической целесообразности и необходимости реализации данной конкретной линии, затем осуществляется детализация проекта по конструкциям кабелей, типам оконечных разделочных устройств, используемого активного оборудования.

Проектирование кабельной трассы делится на два основных этапа. На первом из них работа проводится с использованием технической документации, существующей кабельной канализации, коллекторов и других инженерных сооружений, трассы которых совпадают с направлением прокладки создаваемой линии.

На втором этапе проектная документация уточняется и корректируется на месте — визуальным осмотром. На этом этапе осуществляется уточнение мест расположения промежуточных и оконечных муфт.

В процессе ознакомления с трассой особое внимание должно быть обращено на сложные участки: речные переходы; пересечения автомобильных, железнодорожных и трамвайных путей, трубопроводов; прокладку кабеля по мостам, тоннелям, в заболоченных местах, на скальных и гористых участках, в населенных пунктах. На основании этих данных затем выбирают наиболее оптимальные планы прокладки ОК на различных участках трассы, детализируют технологию строительства ВОЛС, составляют календарный план производства работ по участкам с учетом трудоемкости операций, рассчитывают потребность машин и механизмов, определяют пункты возможного размещения кабельных площадок и помещений для проведения входного контроля ОК. Кроме того, решаются вопросы организации служебной связи с помощью радиостанций УКВ диапазона.

Оптические кабели могут прокладываться:

- в кабельной канализации;

- по техническим эстакадам;

- по стенам зданий;

- с подвеской на столбах.

При этом должны выполняться требования, необходимые для нормального функционирования ВОЛС.

В нашем случае прокладку трассы Новосибирск — Новокузнецк целесообразней производить вдоль железной дороги Новосибирск — Инская — Тогучин — Промышленная — Проектная — Артышта 1 — Прокопьевск — Новокузнецк. В этом случае у нас не будет пересечения трассы с большими судоходными реками; вдоль железной дороги легче вести прокладку кабеля; имеется большое количество населенных пунктов, в которых можно разместить НРП и др.

Выбранная трасса представлена на следующем рисунке (рис.1)
2.Расчет необходимого числа каналов
Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи.

Сначала определим количество людей, проживающих в г.Новосибирске и г.Новокузнецке на момент выполнения проекта, по следующей формуле:

Нt= Но ∙ (1 + Р/100)t ,(тыс. чел), где

Р — коэффициент среднегодового прироста населения, Р= 2,5 %;

t= 5 + (tm – to), где tm — год составления проекта, а to — год, в который производилась перепись.

t =5+(2002—1999)= 8.

Но — количество народонаселения на момент переписи.

Следовательно получаем:

В г. Новосибирске: Нt = 1398800 ∙ (1+ 2,5/100)8 = 1704302 чел.

В г. Новокузнецке: Нt = 561600 ∙ (1 + 2,5/100)8 = 684255 чел.

Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи, зависит от различных факторов. Взаимосвязь определяется на основании статистических данных, полученных предприятием связи за предшествующие года. Эти взаимосвязи выражаются через коэффициент тяготения f1 = 0,05.

Число телефонных каналов между двумя междугородними станциями заданных пунктов определяется по формуле:

Nтлф = α1∙ f1∙ y ∙ (ma ∙ mb / (ma + mb)) +β1, где

α1, β1 — коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям, α1= 1,3; β1= 5,6.

у — коэффициент Эрланга, у = 0,05 Эрл.

ma, mb — количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями.

Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равный 0.3, количество абонентов можно определить по формуле

m = 0,3 Нt , тыс. чел

ma = 0.3 ∙ 1704302 = 511291 кол-во абонентов города Новосибирска

mb = 0.3 ∙ 684255 = 205277 кол-во абонентов города Новокузнецка

Следовательно:

Nтлф =1,3 ∙ 0,05 ∙ 0,05 ∙ (511291 ∙ 205277 / (511291 + 205277)) + 5,6 = 482.

По проектной ВОЛС предполагается организация других видов связи, например, телеграфная связь, передача данных и т.д. Общее число каналов между двумя междугородними станциями заданных пунктов определяется по формуле:

Nобщ = Nтлф + Nтв + Nпв + Nпд + Nпг + Nтр + Nтг,

Nтлф — количество телефонных каналов для двухсторонней связи;

Nтв —количество телевизионных каналов;

Nпв — количество каналов проводного вещания;

Nпд - количество каналов передачи данных;

Nпг - количество каналов передачи газет;

Nтр - количество траязитньтх каналов;

Nтг - количество телеграфных каналов.

Следует учесть, что: Nтлф= Nтг + Nтр + Nпг + Nпд + Nпв .

Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, то есть каналы тональной частоты, как это делается в аппаратуре передачи данных, то необходимо произвести соответствующий пересчет, принимая во внимание, что один телевизионный канал составляет 1600 каналов тональной частоты.

Следовательно общее количество каналов рассчитывается по следующей формуле:

Nобщ = 2 ∙ Nтлф + Nтв = 2 ∙ 482 + 1600 = 964 + 1600 = 2564

З. Выбор системы передачи и определение требуемого числа оптических волокон в ОК.

Выбор системы передачи определяется числом каналов, организуемых на данном направлении, видами передаваемой информации, требованиями к качественным показателям каналов передачи и соображениями экономической эффективности. Как правило, существует несколько вариантов выбора системы передачи и предпочтение отдается такой системе, которая обеспечивает возможность качественной передачи требуемого объема информации и одновременно требует меньших затрат на строительство и последующую эксплуатацию. Выбор наиболее рациональной системы определяется технико - экономическим сравнением вариантов. При этом следует также учитывать возможность использования существующих сооружений связи.

Волоконно-оптическая система передачи (ВОСП) - совокупность активных и пассивных устройств, предназначенных для передачи информации на расстояния по оптическим волокнам.

Для магистральной сети ВСС предусматривается ВОСП типов «Сопка-4»(139,264Мбит/с), «Сопка-4М», «Сопка-5» ( 139,264 х 4 Мбит/с). для таких скоростей передачи информации применяются только одномодовые ОВ, так как градиентные многомодовые ОВ ограничивают длину РУ за счет дисперсионных искажений. Обобщенная структурная схема приведена на рис . 4.2.Чтобы обеспечить передачу необходимого числа каналов, будем использовать ВОСП типа «Сопка-4М».

Необходимое число систем передачи определяется по формуле:

Ncn=Nab/P=2564 / 1920 = 2, где

Nab- общее число каналов между пунктами А и Б;

Р — коэффициент многоканальности.

В этом случае у нас остались незадействованные каналы, которые мы оставляем на перспективу.

Требуемое число оптических волокон в ОК рассчитаем по формуле:

Nob=2Ncn=2 ∙ 2 = 4

Исходя из того, что следует использовать шесть оптических волокон, для организации связи между пунктами Новосибирск — Новокузнецк, выберем кабель маркиОКЛ-1

Этот кабель имеет следующие характеристики:

- коэффициент затухания не более 0,3 дБ/км;

- дисперсия не более 2 пс/(нм км);

- диаметр модового поля ОВ 8,5+1 мкм;

- диаметр оболочки 125+3 мкм;

- неконцентричность сердцевины и оболочки не более 0,7 мкм;

- наружный диаметр 16,8+2 мм

- допустимые растягивающие усилия 2500 Н;

- стойкость к раздавливающим усилиям на 1 см длины 1000H;

- допустимая температура эксплуатации от —40 до +50° С;

- расчетная масса 1 км кабеля 277 кг.

ОКЛС-03 — кабель магистральный и внутризоновый с центральным профилированным элементом, армированным стеклопластиковым стержнем, в пазы которого уложены ОВ, с гидрофобным заполнением, промежуточной оболочкой из ПВХ пластиката, броней из стеклопластиковых стержней и защитной ПЭ оболочкой.

Кабель ОКЛС-О3 применяется для прокладки в грунтах всех категорий, в том числе зараженных грызунами (кроме подверженных мерзлотным деформациям), в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах на мостах и в шахтах, через неглубокие болота и не судоходные реки, в условиях повышенных электромагнитных влияний.

Поперечный разрез кабеля представлен на рис. 3.



  1. Расчет параметров ОК

Основным элементом оптического кабеля является волоконный световод, выполненный в виде тонкого стеклянного волокна цилиндрической формы. Волоконный световод имеет двухслойную конструкцию и состоит из сердцевины и оболочки с разными показателями преломления n1 и n2.

Сердцевина служит для передачи электромагнитной энергии. Назначение оболочки — создание лучших условий отражения на границе сердцевина оболочка и защита от помех из окружающего пространства.

Магистральные кабели предназначаются для передачи информации на большие расстояния и на большое число каналов. Они должны обладать малыми затуханиями и дисперсией и большой информационно — пропускной способностью.

Оптический кабель характеризуется следующими параметрами:

1) относительная разность показателей преломления:

Δ=(n12-n22)/(2n12) 0,007 = (1,4972 —n22)/ (2 ∙ 1,4972);

n2=1,487

2) абсолютная разность показателей преломления

Δn=n1-n2=1,497—1,487=0,01

3) числовая апертура, которая характеризует световод с точки зрения условий ввода излучения в световод (ширина диаграммы направленности излучений источника) и вывода излучения из световода, которое определяет чувствительность фотоприемника.

NА =sin φa=√n12-n22 = 0,15742.

Так как NA <0,2, то необходимо использовать низкотемпературные волокна.

4) нормированная или характеристическая частота: является важнейшим обобщенным параметром волоконного световода, используемым для оценки его свойств. Это частота, при которой процесс передачи энергии по световоду прекращается и только одна одномодовая волна НЕ11 не имеет критической частоты, для нее нормированная частота находится по формуле:

V=2 ∙ π ∙ a ∙ NA / λ= 2 ∙ 3,14 ∙ 5 ∙ 0,15742 / 1,55=3,2.

5) при определенной длине волны наступает такой режим, когда луч падает на оболочку световода и отражается перпендикулярно. В световоде устанавливается режим стоячей волны и энергия вдоль не переносится. Это соответствует случаю критической длины волны λкр и критической частоты fкр.

Тогда критическая частота определяется по формуле:

fкр = 2,405с / (π ∙ d ∙ NA) = 2,405 ∙ 3 ∙ 108/ З,14 ∙ 10 ∙ 10-6 ∙ 0,15742 = 1,4б ∙ 1014Гц

При частоте выше критической вся энергия поля концентрируется внутри сердечника световода и эффективно распространяется вдоль нее. Ниже критической частоты энергия рассеивается в окружающем пространстве и не передается по световоду.

б) критическая длина волны

λкр = π ∙ d ∙ NA / (2,405 ∙ n1) = З,14 ∙ 10 ∙ 10-6 ∙ 0,15742 / (2,405 ∙ 1,497) =

=1,З7мкм.

Таким образом, в световоде могут распространяться лишь волны длиной, меньше, чем λкр = 1,37 мкм.

7) коэффициент затухания

Ослабление световодных трактов волоконно-оптических кабелей α обусловлено собственными потерями в волоконных световодах (αс) и дополнительными потерями, обусловленными деформацией и изгибами световодов при наложении покрытий и защитной оболочки при изготовлении кабеля (αк).

Собственные потери волоконных световодов состоят в первую очередь из потерь поглощения(αп) и потерь рассеяния(αр). Потери на поглощение существенно зависят от чистоты материала и при наличии посторонних примесей (αпр) могут быть значительными.

Дополнительные потери в оптических кабелях обусловлены деформацией оптических волокон в процессе изготовления кабеля, скруткой, изгибами волокон и технологическими неоднородностями в процессе изготовления волокна.

Их классифицируют по следующим составляющим:

α 1- вследствие микроизгибов;

α2 - вследствие макроизгибов ОВ и других нарушений прямолинейности;

α3 - за счет потерь в защитной оболочке;

α4 - вследствие термомеханических воздействий на волокно в процессе изготовления кабеля

α1= αп + αр дБ/км, где

α п= 4,34 ∙ π ∙ n1 tgδ / λ = 4,34 ∙ 3,14 ∙ 1,497 ∙ 10-12 / (1,55 ∙ 10-9) = 0,0132 дБ/км

αр = Кр/ λ4 = 1,25/ 1,554 = 0,2166 дБ/км.

tgδ- тангенс угла диэлектрических потерь световода,

Кр- коэффициент рассеяния, равный для кварца 1 1,5 дБмкм

В итоге получаем:

α = 0,0132 + 0,2166 = 0,2298 дБ/км

8) Дисперсия

Под дисперсией понимается увеличение длительности импульса оптического излучения при распространении его по оптическому волокну. Дисперсия возникает по двум причинам: некогерентность источников излучения и существование большого количества мод. Дисперсия, вызванная первой причиной, называется хроматической (частотной) τхр, она состоит из двух составляющих - материальной τм и волноводной (внутримодовой) τв дисперсий. Причина хроматической дисперсии - некогерентность источника излучения. Волноводная дисперсия связана с зависимостью коэффициента распространения от длины волны. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления от длины волны.

Дисперсия, вызванная второй причиной, называется модовой (межмодовой) τмод. Она обусловлена наличием большого количества мод, каждая из которых распространяется со своей скоростью. Уширение импульсов в результате дисперсии, которое характеризуется временем нарастания сигнала и определяемое как разность между самым большим и самым малым временем прихода лучей в сечении световода на расстоянии от начала в 1 км, может быть рассчитано по формуле:

τрез = √τмод2 + τхр2 =√ τмод2 + (τ +τ )2 пс/км

В одномодовых ОВ модовая дисперсия отсутствует. Результирующее значение дисперсии определяется хроматической дисперсией.

τ в = Δλ ∙ В(λ) пс/км; В(1,55 мкм) = 12 пс/(нм км); Δλ = 2,5 нм;

τ в = 2,5 ∙ 12 =30 пс/км.

τ м = Δλ ∙ М(λ) пс/км; М(1,55 мкм) = -18 пс/ (нм км);

τм = 2,5 ∙ (-18) = -45 пс/км.

τрез =15 пс/км.

9) максимальная ширина полосы пропускания (ΔF)

Она определяет объем информации, который можно передавать по ОК. Ограничение ЛЕ применительно к цифровым системам передачи обусловлено тем, что импульс на приеме приходит размытым, искаженным вследствие различия скоростей распространения в световоде отдельных его частотных составляющих. Полоса частот связана с дисперсией соотношением:

ΔF = 0,44 / τ рез = 0,44 / (15 ∙ 1012) = 29,33 ГГц ∙ км.

10) Границы изменения фазовой скорости.

с/n1 = 3 ∙ 105 / 1,497 =200401 км/с;

с/n2 = 3 ∙ 105 / 1,487 =201749 км/с.

Учитывая рассчитанные параметры оптического кабеля, имеем магистральный оптический кабель ОКС-1


5. Расчет длины регенерационного участка.

По мере распространения оптического сигнала по линии происходит снижение уровня мощности и увеличение дисперсии его составляющих во времени. Определение длины регенерационного участка ВОЛС производится на основе заданного качества связи и пропускной способности линии после того, как выбраны типовая система передачи (SТМ-1) и оптический кабель (ОКЛС ОЗ).

Качество связи в первом приближении определяется уровнем флуктуационных шумов на выходе фотоприемника и межсимвольной интерференцией, то есть перекрытием импульсов при их уширении. С ростом длины линии уширение импульсов увеличивается и вероятность ошибки возрастает. Таким образом, длина регенерационного участка lр ограничивается либо ослаблением, либо уширением импульса в линии для безискаженного приема сигналов достаточно выполнить требование:

Lв= О,44/(τр ∙ Fт) = 0,44/ (15 ∙ 1012 ∙ 155,52 ∙ 106) = 188,6 км.

Fт - тактовая частота (скорость передачи линейного сигнала для ВОСП SТМ-1, равная 155,520 Мбит/с).

Длину регенерационного участка, определяемого затуханием линии, можно определить по следующей формуле:

Lpmax< (Amax – 2 ∙ aps - M)/(α + aнс/lстр)=(39 – 2 ∙ 0,5 – 7)/(0,23 + 0,1/2)=31/0,28= 110 км,

Lpmin> Аmin / (α + aнс/lстр) = 7 /(0,23 + 0,1/2) = 7 / 0,28 = 25 км; где

Аmax, Аmin (дБ) - максимальное и минимальное значение перекрываемого затухания аппаратуры ВОЛС, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более чем 1∙10 -10

α (дБ/км) — километрическое затухание в ОВ кабеля.

aнс(дБ) — среднее значение затухания на стыке между строительными длинами на участке регенерации.

aрс (дБ) — затухание разъемного оптического соединителя.

lстр (км) — среднее значение строительной длины.

Рассчитанную длину регенерационного участка будем учитывать при распределении НРП и ОУП на нашей трассе Новосибирск — Новокузнецк. Рассмотрим размещение НРП и ОУП на трассе (рис. 1, рис.4).



Рис.4. Схема размещения НРП и ОУП.


6. Структурная схема организации связи.

В наше время при организации связи по ВОЛС предпочтение отдается сетям SDH. В данном проекте в качестве системы передачи мы используем, как уже отмечалось, ВОСП SТМ-1. Эта аппаратура обеспечивает существенно большую длину регенерационного участка, что позволяет реализовать высокие показатели качества работы системы и её надежность за счет сокращения числа промежуточных пунктов.

Оптический линейный тракт состоит из станционного оборудования, оконечных пунктов, оборудования промежуточных обслуживаемых и необслуживаемых пунктов.

Станционное оборудование оконечных пунктов содержит стойки окончания линейного тракта; стойки телемеханики и служебной связи; аппаратуру отображения и документирования служебной информации; станционные кабели; контрольно-измерительную аппаратуру; комплекс специализированного инструмента для монтажа одномодового кабеля в полевых условиях.

Оборудование НРП содержит: блоки линейных регенераторов; блоки телемеханики и служебной связи; блоки выделения резервного канала для спецпотребления; блоки вторичного электропитания; вводно-кабельные оптические устройства; контейнер группового типа для размещения оборудования НРП для двух систем передачи.

Характеристики ВОСП SТМ-1:

Число стандартных телефонных каналов 1920

Скорость передачи информационных сигналов, Мбит/с 155,520

Длина волны, нм 1480...1580

Класс оборудования L-1.2/1.3

Лазерный диод РОС

Ширина спектра, нм 1 на уровне —20 дБ

Подавление мод, дБ >30

Уровень передачи, дБ +2.. .+5

Приемный ФД PIN

Уровень приема при вероятности ошибки <10-10, дБм -34.. .-2

Тип линии регенерационной секции ОМОВ

Совокупная дисперсия, пс/нм 5000

Общее затухание в секции при максимальной дисперсии, дБ 7. . .35

Электропитание оконечного оборудования (ОП и ОРП) осуществляется от электропитающих установок постоянного тока напряжением 24 В или 60 В с заземленным положительным полюсом. Электропитание аппаратуры НРП осуществляется от автономных источников питания или дистанционно с обслуживаемых пунктов.

При установке оборудования двух и более систем передачи предусматриваются два независимых ввода питания систем и ввод питания системы получает питание от собственных источников вторичного электропитания. Мощность, потребляемая в НРП оборудованием двух систем передачи, составляет не более 45 Вт.

Техническое обслуживание аппаратуры заключается в оперативном контроле за техническим состоянием станционных и линейно-кабельных сооружений, проведении планово-профилактических и организация ремонтно - восстановительных работ.
7. Составление сметы на строительство и монтаж ВОЛС.
Смета на строительство объекта является основным документом, на основании которого осуществляется планирование капитальных вложений, финансирование строительства и расчет за выполнение строительно-монтажных работ между подрядчиком и заказчиком.

В курсовом проекте производится определение капитальных затрат только на строительно-монтажньте работы линейных сооружений, для чего должны быть составлены локальная и объектная сметы.

Стоимость, определяемая локальными сметами, включает в себя прямые затраты, накладные расходы и плановые накопления

Прямые затраты учитывают основную заработную плату рабочих, стоимость эксплуатации строительных машин и строительных материалов. Накладные расходы учитывают затраты на организацию, управление и обслуживание строительства.

Чтобы составить смету, необходимо рассчитать длину кабеля, необходимую для обеспечения связи между Новосибирском и Новокузнецком. Для этого необходимо учесть кабель, который используется для прокладки в канализации, при пересечении с шоссейными и железнодорожными трассами

Дополнительную длину кабеля определим следующим образом:

Lдоп=15+15+0,02+0,03=30,05 км

Тогда общая длина кабеля составит: L= 390 + 30,05 = 420,05 км

Рассчитаем общее число муфт, используемых при прокладке кабеля на трассе Новосибирск — Новокузнецк:

Nм=L/2-1=420.05/2-1=209

Число строительных участков: nуч = L/2 = 210,

Локальная смета на строительство ВОЛС представлена ниже:


Локальная смета на строительство ВОЛС.

Наименование работ и материалов


Ед. изм.


Кол-во


Стоимость материалов и работ, руб


Зарплата, руб


На ед. изм.


На всю линию


На ед. изм.


На всю линию


1) ОК


км


420,05


30712


12900575,6





--


2) Прокладка кабеля кабелеукладчиком


км


370


66


24420


17,1


6327


3) Вывод кабеля из города в канализации


км


30


-


-


300


9000


4) Прокладка кабеля вручную


км


18


630


11340


580


10440


5) Переход через реки до 100 м

до 200 м


-


1


80,6

105


80,6


21 36


21


6) Переход через шоссейные и железные дороги


-


4


275


1100


139


556


7)Монтаж и герметизация муфт


-


209


288


60192


102


21318


8) Ввод кабеля в НРП


-


4


-




475


1900


9) Измерение ОК на кабельной площадке


Стр.

дл.


210


-


-


1308,4


274764


10)Испытание электрической прочности на кабельной площадке, до прокладки после прокладки


-


210


-


-




60

120




12600

25200


11)Измерение затухания на смонтированном участке




210


-


-


4266,2


895902


12) Измерение оптических параметров при монтаже прямой муфты


-


209


-


-


360


75240


Итого:


12997708,2




1333268


Заработная плата:


1333268






Накладные расходы:


1159943,16






Итого:


15490919,36






Плановые накопления:


1239273,55


всего:


16730192,91



Стоимость 1 канал: С1кан=18269370,65/420,05∙4320=10,07руб.


Объектная смета.

№п/п


Наименование затрат


Сметная стоимость, руб


1


Прокладка и монтаж кабеля


16730192,91


2


Временные здания и сооружения


535366,17


3


Зимнее удорожание


752858,68


4


Непредвиденные расходы


250952,89




Всего


18269370,65




Всего с учетом 20% НДС


21923244,78


Приложение 1.

Методы измерения затухания

Измерение затухания осуществляется на всех стадиях производства оптического кабеля, строительства и эксплуатации ВОЛС. Измеряют коэффициент затухания оптического кабеля, затухание строительных длин, затухание смонтированного участка регенерации, затухание соединений ОВ.

Для оценки затухания ОВ необходимо измерить мощности оптического сигнала на входе и выходе ОВ. Основные проблемы измерения затухания ВОЛС связаны с вводом оптического излучения в ОВ. Наиболее существенная из этих проблем — неопределенность ввода мощности оптического излучения в ОВ. При вводе излучения в световод всегда имеется некоторая неопределенность уровня введенной в ОВ мощности. Эта величина зависит от качества обработки входного торца световода, точности юстировки возбуждающего пучка излучателя относительно данного торца, соотношения между показателями преломления сердцевины световода и среды, заполняющей пространство между сердечником и излучателем, стабильности последнего, другими словами зависит от ряда случайных факторов. Поэтому определить долю оптической мощности источника излучения, введенную в ОВ (мощность оптического излучения на входе волокна), сложно.

Проблема неопределенности ввода излучения в ОВ решается методами сравнения, которые позволяют исключать возникающую за счет указанной неопределенности систематическую погрешность. Из всех известных методов сравнения, предназначенных для измерения затухания в процессе строительства и эксплуатации ВОЛС практически применяются методы: 1) обрыва; 2) измерения вносимого затухания; 3) обратного рассеяния. Первые два относятся к прямым методам. Они достаточно просто реализуются относительно недорогими средствами. Метод обратного рассеяния требует применения специальных дорогостоящих средств измерения — оптических рефлектометров.

Метод обрыва.
Использование метода обрыва для измерения затухания ОВ рекомендуется МЭК (Стандарт 793-1-с 1). Метод отличается достаточно высокой точностью. Так, им можно выполнять измерения в пределах до 10 дБ с абсолютной погрешностью не более 0,03 дБм. Основной недостаток метода обрыва - его разрушающий характер. При каждом измерении теряется 1... 5 м волокна, так как приходится обрезать концы ОВ.

Метод обрыва основан на сравнении мощностей оптического излучения, измеренных при неизменных условиях ввода на выходе измеряемого образца ОВ длиной L (Рвых) и на входе его короткого участка (Рвх), образованного за счет обрыва кабеля в начале измеряемого образца (L ≈ 1 м). После регистрации мощностей Рвх и Рвых затухание определяется по формуле:

а=101g(Pвх/Pвых).

При необходимости коэффициент затухания, дБм/км, рассчитывается по формуле:

α= а(l -10).

При измерении методом обрыва принципиально важно обеспечить постоянство мощности, вводимой в исследуемое волокно и неизменность модового состава излучения. Соответственно необходимо, чтобы в процессе измерений соблюдалось постоянство условий ввода оптического излучения и сохранялось строго неизменным положение волокна в юстировочном устройстве.

В силу своих особенностей данный метод наиболее широко применяется при входном контроле оптического кабеля.

Измерение вносимого затухания
Оптическими вносимыми потерями называют отношение суммарной мощности оптического излучения на входных оптических полюсах компонента ВОСП к суммарной мощности оптического излучения на выходных полюсах компонента ВОСП, выраженное в децибелах. Соответственно при измерении вносимого затухания определяют разность уровней мощности, воспринимаемой приемником излучения при его непосредственном подключении к источнику излучения, и мощности, поступающей на приемник при его включении на выходе измеряемого волокна, концы которого армированы оптическими соединителями.

Вносимое затухание определяется как разность уровней:

авн = Рвх - Рвых

Погрешность данного метода относительно велика, однако она вполне приемлема для паспортизации регенерационных участков.
Метод обратного рассеяния
В основе метода лежит явление обратного рэлеевского рассеяния. При реализации этого метода измеряемое волокно зондируют оптическими импульсами, вводимыми в ОВ через оптический направленный ответвитель. Из-за флуктуации показателя преломления сердцевины вдоль волокна, отражений от рассеянных и локальных неоднородностей, распределенных по всей длине волокна, возникает обратнорассеянный поток. Мощность этого потока, измеренная в точке ввода оптических зондирующих импульсов в волокно с некоторой задержкой t относительно момента посылки зондирующего импульса пропорциональности мощности, обратнорассеянной в точке кабеля, расположенной на расстоянии lx = tv/2 от места измерения, где v- групповая скорость распространения оптического импульса. Соответственно при измерении с конца кабеля зависимости мощности обратного рассеянного потока от времени определяется распределение мощности обратнорассеяного оптического сигнала вдоль кабеля - характеристика обратного рассеяния волокна. По этой характеристике можно определить функцию затухания по длине с конца кабеля, фиксировать месторасположение и характер неоднородностей. Как правило, регистрируют отдельные реализации характеристики обратного рассеяния, а затем их усредняют во времени и уже усредненные значения выводят на устройства отображения.

Для реализации данного метода разработаны специальные приборы-оптические рефлектометры во временной области. Они получили широкое распространение благодаря своей универсальности, так как обеспечивают одновременное определение целого ряда важнейших параметров: степени регулярности кабеля, мест неоднородностей и повреждений, потерь в местах соединений, затухания и др.

Упрощенная структурная схема измерения затухания методом обратного рассеяния приведена на рис. 5. Зондирующие импульсы поступают от источника излучения 2 через направленный ответвитель 3 в оптическое волокно 4. Поток обратного рассеяния регистрируется в чувствительном фотоприемном устройстве 5 и преобразуется в электрический сигнал, который после специальной обработки подается на вход устройства отображения 6. При использовании в качестве устройства отображения электронного осциллографа этот сигнал вызывает соответствующее отклонение луча по оси Y на экране. Вертикальная ось экрана градуируется в децибелах по мощности (дБм). Отклонение луча по горизонтальной оси X происходит под действием пилообразного напряжения генератора развертки осциллографа. Вследствие этого положение луча по оси X изменяется в зависимости от времени запаздывания сигнала t. Зная групповое время запаздывания оптического сигнала в сердцевине ОВ, можно осуществить градуировку горизонтальной оси в единицах длины для измеряемого типа ОВ.

Блок управления 1 обеспечивает согласованную работу лазера и электронного осциллографа. Рефлектограмма на экране осциллографа строится по усредненной временной характеристике. Кроме того, указанный блок управляет работой рефлектометра по заданной программе, обрабатывает данные, а также выполняет ряд сервисных функций.

К основным недостаткам рефлектометров следует отнести относительно небольшой динамический диапазон, что обусловлено малой мощностью излучений обратного рассеяния. Кроме того, рефлектометры являются весьма сложными и дорогостоящими приборами. Наиболее распространены на сегодняшний день стационарные рефлектометры с отображающим устройством на основе электронно-лучевой трубке. Однако в последнее время появились и малогабаритные переносные рефлектометры с жидкокристаллическим дисплеем.


2

3

4











5

1

6

Y
X









Рис. 5. Структурная схема измерения затухания ОВ методом обратного

рассеяния.


Приложение 2

Способы прокладки ОК

Прокладка ОК в траншею
Производственные процессы при прокладке кабеля в отрытую траншею трудоемки, малопроизводительны и могут легко контролироваться в ходе строительно-монтажных работ. Максимальное внимание должно быть обращено на ограничение минимального радиуса изгиба ОК. Для этого размотку кабеля, а при ручном способе прокладки переноску и укладку его в траншею проводят без перегибов. Не допускаются волочение кабеля по поверхности земли и размотка барабана кабелем.

Размотка кабеля при прокладке его в открытую траншею должна осуществляться с помощью механизмов. Если позволяют условия трассы, для этой цели используют барабан, установленный в специально оборудованном кузове автомашины или на кабельном транспорте, передвигающемся по трассе вдоль траншеи. Кабель опускается сразу в траншею или на ее бровку. В случае если условия местности не позволяют использовать технику, прокладка производится с выноской вручную всей строительной длины кабеля, который укладывается вдоль траншеи, а затем опускается в нее.

После прокладки кабеля в траншею производят фиксацию его трассы в технической документации и засыпку траншеи с помощью траншеезасыпщиков, бульдозерами, а в стесненных местах - вручную.

Прокладка ОК кабелеукладчиком
Строительство магистральных и внутризоновых ВОЛС характеризуется большой протяженностью, различными климатическими, почвенно-грунтовыми и топографическими условиями. Прокладку ОК осуществляют комплексные механизированные колонны, в состав которых входят строительные машины и механизмы общестроительного назначения (тракторы, бульдозеры, экскаваторы и др.), а также специальные машины и механизмы для прокладки кабеля(кабелеукладчики, тяговые лебедки, пропорки грунта, машины для прокола грунта под препятствиями и др.

Бестраншейный способ прокладки кабеля с помощью кабелеукладчика благодаря высокой производительности и эффективности является основным. Он широко применяется на трассах с различными рельефами местности и разными грунтами. Для прокладки используются кабелеукладчики с активными и пассивными рабочими органами. С помощью ножевого кабелеукладчика в грунте прорезается узкая щель, и кабель укладывается на ее дно на заданную глубину залегания (1,2 м). При этом на кабель действуют механические нагрузки.

В настоящее время наиболее полно требованиям, предъявляемым при прокладке ОК, отвечает кабелеукладочный комплекс КНВ-1К, предназначенный для работы на трассах любой протяженности, а также для работы в стесненных условиях, населенных пунктах, вблизи дорог, в лесу. Комплекс состоит из навесного вибрационного кабелеукладчика КНВ-1К и специально оборудованного бульдозера. При прокладке кабеля обе машины соединяются тяговым канатом. Спецоборудование бульдозера состоит из бульдозерного отвала, П-образной коробчатого сечения рамы, на поперечной балке которой установлены две пары вилочных захватов для погрузки, разгрузки и установки на них барабанов.


Прокладка ОК на переходах через подземные коммуникации
На пересечениях с шоссейными, железными дорогами, продуктопроводами и другими коммуникациями ОК затягивают в асбоцементные или пластмассовые трубы, которые прокладываются закрытым (горизонтальным проколом, бурением) или открытым способом. Прокладка труб под препятствием, как правило, проводится до начала прокладки кабеля в районе пересечения. При этом необходимо отдавать предпочтение таким способам, при которых не требуется разрезать ОК. При подходе кабелеукладчика к подземному препятствию ОК сматывают с барабана и укладывают "восьмеркой". Затем протягивают кабель под препятствием в заготовленную трубу, снова наматывают на барабан, заряжают в кассету и продолжают прокладку.

Список литературы

1. Конспект лекции по ВОЛС.

2. Ионов А.Д. Волоконно-оптические линии передачи. - Новосибирск: СибГУТИ, 1998

3. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии связи. - М.:Радио и связь, 1990


Скачать файл (122.4 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru